Vật liệu của các công cụ cắt là yếu tố chính xác định hiệu suất của chúng. Các vật liệu khác nhau phù hợp cho các yêu cầu xử lý khác nhau.
1. Thép tốc độ cao
Thép tốc độ cao có độ cứng cao, điện trở hao mòn và điện trở nhiệt độ cao. Nó là một trong những vật liệu công cụ cắt phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất. Nó còn được gọi là thép công cụ tốc độ cao hoặc thép sắc nét, thường được gọi là thép trắng.
Đặc điểm hiệu suất:
Tính chất cơ học: Thép tốc độ cao có độ cứng cao và có thể duy trì hình dạng cạnh tốt và giảm hao mòn trong quá trình cắt. Đồng thời, độ dẻo dai của nó cũng tương đối tốt. Khi nó bị ảnh hưởng hoặc rung động, công cụ này không dễ phá vỡ. Ví dụ, trong một số môi trường xử lý tương đối không ổn định, chẳng hạn như các công cụ máy cũ với các rung động nhất định, các công cụ thép tốc độ cao có thể thích nghi tốt, tránh các thiệt hại như sứt mẻ công cụ do rung động đột ngột và đảm bảo tiến trình trơn tru của quá trình cắt.
Độ ổn định nhiệt: Nó có độ ổn định nhiệt tốt và có thể duy trì độ cứng tốt và hiệu suất cắt ở nhiệt độ cao. Trong quá trình cắt tốc độ cao, do ma sát giữa chip và công cụ, một lượng lớn nhiệt được tạo ra, nhưng công cụ thép tốc độ cao vẫn có thể duy trì hiệu suất cắt tốt và độ cứng sẽ không được giảm đáng kể do Tăng nhiệt độ, để quá trình cắt có thể tiếp tục. Tuy nhiên, so với một số công cụ gốm hoặc dụng cụ cacbua, độ ổn định nhiệt của nó vẫn còn kém hơn một chút. Khi nhiệt độ quá cao, độ cứng cuối cùng sẽ giảm và ảnh hưởng đến hiệu ứng cắt.
2. Cacbua xi măng
Cacbua xi măng là một vật liệu được làm bằng cách thiêu kết bột coban vonfram và các hạt cacbua xi măng. Nó có độ cứng và khả năng chống mài mòn cực cao, có thể đối phó với tốc độ cắt cao hơn và lực cắt lớn hơn, và tuổi thọ dụng cụ của nó thường dài hơn so với các dụng cụ thép tốc độ cao, đặc biệt là khi cắt vật liệu tăng cao.
Cấu trúc và thành phần: cacbua xi măng chủ yếu bao gồm các cacbua vonfram (WC), coban (CO), v.v., trong đó các cacbua vonfram đóng vai trò chính trong việc cung cấp độ cứng và coban hoạt động như một chất kết dính để liên kết các hạt cacbua vonfram với nhau, vì vậy rằng vật liệu cacbua xi măng có các tính chất cơ học tổng thể cần thiết. Theo các tỷ lệ nội dung khác nhau của cacbua vonfram và coban, các vật liệu cacbua xi măng với độ cứng và độ bền khác nhau có thể đạt được để đáp ứng các nhu cầu cắt khác nhau. Ví dụ, khi cần phải chọn độ cứng cao hơn để cắt các vật liệu siêu âm, có thể chọn cacbua xi măng với hàm lượng cacbua vonfram cao hơn; Khi có một tác động nhất định trong quá trình cắt, một loại có hàm lượng coban cao hơn có thể được chọn để cải thiện độ bền của cacbua xi măng.
Ưu điểm hiệu suất:
Độ cứng và khả năng chống mài mòn: Độ cứng của cacbua xi măng cao hơn nhiều so với thép tốc độ cao, điều này làm cho nó hiệu quả hơn trong việc loại bỏ vật liệu trong quá trình cắt và có thể giữ cho lưỡi dao sắc nét trong một thời gian dài hơn. Khi cắt vật liệu với độ cứng cao hơn, chẳng hạn như thép hợp kim và gang, các công cụ cacbua xi măng có những lợi thế rõ ràng. Ví dụ, trong việc xử lý các khối xi lanh động cơ ô tô và đầu xi lanh, vì các vật liệu của các khối xi lanh và đầu xi lanh chủ yếu là hợp kim nhôm có độ bền cao và gang xám, việc sử dụng các công cụ cacbua xi măng có thể cải thiện hiệu quả xử lý và tuổi thọ công cụ, Giảm thời gian lãng phí thay đổi công cụ thường xuyên, và cải thiện hiệu quả và nền kinh tế tổng thể của dây chuyền sản xuất.
Có thể chịu được tốc độ cắt cao và lực cắt: Trong việc cắt tốc độ cao hiện đại, các công cụ cacbua xi măng có thể thích ứng với tốc độ cắt cao hơn, do đó cải thiện hiệu quả xử lý. Ví dụ, trong quá trình phay máy công cụ CNC, việc sử dụng các nhà máy kết thúc cacbua xi măng có thể được sử dụng để cắt ở tốc độ cao hơn và vẫn có thể duy trì hiệu suất cắt ổn định dưới độ sâu cắt lớn và tốc độ thức ăn lớn, giảm độ rung và biến dạng trong quá trình xử lý, xử lý, và cải thiện độ chính xác xử lý.
3. Công cụ gốm
Các công cụ gốm là một loại vật liệu công cụ được phát triển trong những năm gần đây. Chúng bao gồm các hợp chất vô cơ làm từ oxit, nitrid hoặc cacbua. Chúng có độ cứng cực kỳ cao và độ ổn định nhiệt, và có thể hoạt động tốt trong việc cắt tốc độ cao và cắt nhiệt độ cao. Tuổi thọ công cụ của họ thường dài hơn so với các dụng cụ thép tốc độ cao và dụng cụ cacbua, đặc biệt là khi cắt vật liệu cứng và giòn.
Đặc điểm hiệu suất:
Độ cứng cực kỳ cao: Độ cứng của các công cụ gốm là gấp hai đến ba lần so với cacbua nói chung và có thể chịu được nhiệt độ cao 650 độ C, không ảnh hưởng đến việc cắt. Tính năng độ cứng cao này cho phép vật liệu được loại bỏ hiệu quả với lực cắt ít hơn khi cắt các vật liệu cứng như thép cứng và gang cứng, giảm hao mòn dụng cụ. Ví dụ, trong sản xuất cơ học, các công cụ gốm có thể thực hiện tốt trong việc cắt giảm hiệu suất và cải thiện hiệu quả xử lý và xử lý độ chính xác trong các kịch bản như cắt tỉa các bộ phận cứng.
Độ ổn định nhiệt và độ ổn định hóa học: Gốm sứ có độ ổn định nhiệt tuyệt vời và độ ổn định hóa học. Trong môi trường cắt nhiệt độ cao, độ cứng sẽ không giảm đáng kể do nhiệt độ tăng như thép tốc độ cao. Đồng thời, khi xử lý một số vật liệu ăn mòn hoặc trong môi trường chế biến có chứa khí quyển ăn mòn hóa học (như trong quá trình chế biến và sản xuất một số thành phần thiết bị hóa học), các công cụ gốm có khả năng chống ăn mòn tốt hơn luôn ở trong trạng thái làm việc ổn định, do đó cải thiện tuổi thọ của công cụ và độ tin cậy xử lý.
4. Công cụ siêu hình
Vật liệu công cụ siêu hình đề cập đến các vật liệu có độ cứng cao hơn cacbua xi măng, chẳng hạn như boron nitride khối (CBN) và kim cương. Những vật liệu này có độ cứng cực cao và khả năng chống mài mòn và có thể được sử dụng để xử lý các vật liệu cứng và chống mài mòn khác nhau.
Boron Nitride khối (CBN):
Đặc điểm hiệu suất:
Độ cứng cực kỳ cao và khả năng chống mài mòn: Boron Nitride khối có độ cứng Vickers cực kỳ cao, thấp hơn một chút so với kim cương, nhưng cao hơn nhiều so với các vật liệu cứng khác. Do đó, nó có thể xử lý các vật liệu cứng cao như thép cứng, cacbua xi măng và gốm sứ và các vật liệu khó xử lý khác.
Tính ổn định hóa học tốt: CBN không phản ứng với hầu hết các kim loại. Tính năng này làm cho nó ổn định trong quá trình cắt nhiệt độ cao. Không cần phải lo lắng về các phản ứng hóa học với các vật liệu được xử lý ở nhiệt độ cao, điều này sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của công cụ và chất lượng xử lý như một số công cụ kim loại.
Độ dẫn nhiệt cao hơn: Độ dẫn nhiệt của CBN cao hơn nhiều so với gốm sứ và cacbua xi măng, cho phép nhiệt tạo ra trong quá trình cắt được tiến hành hiệu quả, tránh quá nóng trong khu vực cắt, giúp tăng tuổi thọ của dịch vụ của công cụ và đảm bảo độ chính xác xử lý.
Kim cương:
Đặc điểm hiệu suất: Kim cương là chất tự nhiên khó nhất trên Trái đất, với khả năng chống mài mòn tuyệt vời và độ ổn định nhiệt. Nó có độ cứng cực cao, có thể dễ dàng cắt các vật liệu độ cứng cao và có thể duy trì độ sắc nét của cạnh cắt trong một thời gian dài trong quá trình xử lý.
Phạm vi ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng để xử lý kim loại màu và đá quý và các vật liệu khác. Trong ngành công nghiệp điện tử, đối với một số bộ phận bằng đồng, nhôm và các bộ phận kim loại màu khác, các công cụ kim cương có thể cung cấp độ chính xác và chất lượng bề mặt cực kỳ cao, đáp ứng các yêu cầu của các ngành này về độ chính xác cao và độ nhám thấp của các bộ phận. Ví dụ, khi sản xuất các thành phần điện kim loại nhỏ trong các sản phẩm điện tử như điện thoại di động và máy tính, các công cụ kim cương thường được yêu cầu để cắt tốt; Trong lĩnh vực xử lý đá quý, do độ cứng cực cao của đá quý, chỉ có thể sử dụng các công cụ kim cương để cắt, khắc và các hoạt động chế biến khác, để các loại đá quý có thể được xử lý thành các hình dạng trang sức khác nhau.
5. Các công cụ tráng
Các công cụ được phủ tham chiếu đến các công cụ với một hoặc nhiều lớp vật liệu chống mài mòn được phủ trên bề mặt của công cụ. Mục đích của lớp phủ là để cải thiện khả năng chống mài mòn của công cụ, giảm ma sát và do đó kéo dài tuổi thọ dịch vụ. Nó phù hợp để xử lý các thép, gang, kim loại màu và các vật liệu khác, và có thể cải thiện hiệu quả cắt và độ chính xác của việc xử lý.
6. Vonfram cacbua
Vonfram cacbua là một cacbua có vonfram là thành phần chính, có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao và hiệu suất nhiệt độ cao tốt. Nó chủ yếu được sử dụng để sản xuất các công cụ cắt và chất mài mòn khác nhau để chế biến thép. Các dụng cụ vonfram cacbua được sản xuất bằng cách trộn bột cacbua vonfram với các chất phụ gia khác (như bột cobalt chất kết dính) thông qua quá trình luyện kim bột, sau đó làm nóng và thiêu kết chúng thành các dạng sản phẩm công cụ. Khi cắt thép, các dụng cụ cacbua vonfram có thể cắt thành thép một cách hiệu quả và loại bỏ vật liệu do độ cứng cao của chúng. Trong sản xuất công nghiệp, nó được sử dụng để sản xuất các công cụ khác nhau để chế biến thép, chẳng hạn như máy khoan xoắn và máy cắt phay. Do khả năng chống mài mòn tốt, công cụ hao mòn chậm trong quá trình xử lý, có thể đảm bảo tuổi thọ cao hơn và giảm tác động của thay đổi công cụ thường xuyên đối với hiệu quả sản xuất và tăng chi phí.
7. Carbide liên kết thép
Carbide liên kết bằng thép là một vật liệu hợp kim với cacbua vonfram là thành phần chính, có độ cứng cao, điện trở hao mòn cao và hiệu suất nhiệt độ cao tốt. Carbide liên kết thép chủ yếu được sử dụng để sản xuất các dụng cụ cắt và các bộ phận chống mài mòn để chế biến các thép khác nhau.